suprakondensaattorit

Suprakondensaattorit, yleisimmin tunnetut ultrakondensaattoreina, ovat sähköenergianvarastointilaitteita, jotka voivat tallentaa suuria määriä energiaa suhteellisen pienessä tilavuudessa ja tarjota erittäin suuria purkautovirtoja. Ne toimivat kahdella päämekanismilla: elektrolyyttisen kaksikerroksen kapasitaatiolla (EDLC) ja pseudokapasitaatiolla. EDLC-tyyppisissä laitteissa energia varastoituu, kun sähköinen kaksoiskerros muodostuu elektrodien ja elektrolyytin välille. Pseudokapasitaatiossa energia varastoituu kemiallisissa reaktioissa elektrodimateriaalien pinnalla, mikä lisää kokonaiskapasiteettia lyhytaikaisesti.

Rakenne ja ominaisuudet: suprakondensaattorit koostuvat kahdesta elektrodista, elektrolyytistä ja erottimesta. Yksi solu tuottaa tyypillisesti 2,5–2,7 voltin jännitteen; useamman solun sarjaan kytkeminen mahdollistaa korkeamman kokonaisjännitteen. Kapasiteetti liikkuu useista faradeista kilofaradeihin. Energiatiheys on pienempi kuin tyypillisten paristojen, mutta teho- eli purkauksen nopeus on erittäin korkea, mikä mahdollistaa suurien pulssivirrojen tuottamisen. Elinikä on pitkä, yleensä satoja tuhansia jopa miljoonia lataus-/purkauksia.

Sovellukset: ultrakondensaattoreita käytetään muun muassa tehonvarmistukseen ja virranpysäyttämiseen, muistien ylläpitoon lyhyissä sähkökatkoissa, regeneratiivisen energian talteenottoon ja teholähteinä UPS-järjestelmissä sekä sähköajoneuvoissa ja teollisissa tasapainotus- ja suojapiireissä. Haittoja ovat alhaisempi energian tiheys verrattuna paristoihin ja herkkyys korkeille lämpötiloille sekä vuotovirta- ja turvallisuuskysymykset, jolloin asianmukainen jännitesuojus on tarpeen. Suprakondensaattoreiden kehitys keskittyy entistä suurempaan energian tiheyteen ja parempiin turvallisuusominaisuuksiin.